두뇌의 질환을 치료하는 의사에게 47세의 지적인 여자 한분이 찾아왔다. 좋은 직업을 갖고 있는 사람으로 그녀는 평소 고객의 이름이며 관련된 날짜와 중요사항을 기억하는 능력을 자랑으로 여겨 왔는데 최근에 와서 그것이 잘 안되고 말을 하려 할 때도 알맞은 표현이 튀어 나오지 않아 곤란을 겪으며 오후에 있는 회의 때는 정신 차리고 있기도 어려워져 가고 있다는 말을 했다. 그 의사는 여러 가지를 알아보고 분석해 보는 과정에서 그녀는 하루 14시간씩 일주일에 6일을 바쁘게 살면서 하루에 5-6시간도 제대로 잠을 못자고 있다는 것을 알았다.
젊었을 때는 이런 일을 감당할 수 있지만 나이가 들어가면 수면 부족이 활성산소를 처리하는 두뇌의 항산화체제를 압박하여 두뇌 세포 속의 에너지를 만드는 미트콘드리아의 능력을 약하게 하고는 이런 결과가 오는 것이란 설명을 해주고 잠을 충분히 자도록 하고 두뇌가 필요로 하는 영양분도 섭취하도록 했는데 3일 후에 그녀는 전화를 걸어 아주 기뻐하며 다른 사람이 되어 정신이 맑아지고 명랑하고 즐겁게 일을 할 수 있게 되었다고 말을 했다. 그녀는 그 3일 간을 8시간씩 쭉 잠을 잤었다. 잠과 두뇌 및 학습에 대해 좀더 자세히 알아보자
불면이 정신과 육체에 미치는 영향
만약에 운전하는 사람이 18시간을 계속해서 잠자지 않으면 두뇌의 반응 속도는 1/4초에서 1/2초 이상으로 두 곱이나 느려진다. 이 때 보통사람이면 2-20초의 매우 짧은 잠을 자게 되고 차는 가던 차선을 넘어 방황할 수도 있다. 그리고 20시간이나 계속해서 잠을 자지 않으면 운전자의 반응시간은 혈중 알코올 농도 0.08과 같이 무디어진다. 두뇌는 포도당으로 살아가는데. 깨어나서 24시간 후에는 두뇌 속에 포도당이 아무리 많더라도 그 포도당을 이용하는 두뇌의 능력은 급속히 떨어진다.
심하지 않은 잠의 부족 예건데 7-8시간 대신 6 시간의 수면을 며칠 밤 취하는 것만으로도 표준 정신 능력 테스트에서 반응시간과 실행에 있어 현저한 저하를 겪을 수 있으며, 잠이 부족 되면 새로운 과업을 배우기가 어려워지고 여러 일들을 능률 있게 동시에 다룰 수 없게 되며, 가지고 있는 능력을 완전히 발휘할 수가 없게 된다.
시카고 대학 반 카운터 등은 16일 밤 동안 건강한 젊은 남자들과 함께 실험을 하였다. 첫 3일 동안은 밤 11시부터 아침 7시까지 8시간을 자게하고 그 다음 6일 동안에는 새벽 1시부터 5시까지 4시간만 자게하고 그 다음 5일 동안에는 수면을 회복시키면서 실험을 하며 혈당과 호르몬을 측정했다. 잠을 적게 자는 동안에는 주로 성인에 나타나는, 그 병의 90%이상을 차지하는 형태인 제2형 당뇨병 환자와 같이, 혈당 대사에 심한 병화가 생겼다. 특히 오후와 저녁에는 혈액 속에 코티솔(cortisol)이 증가했는데 저녁에 코티솔의 증가는 인슐린 저항이나 기억력 상실과 관계가 있을 수 있는 것이다.
수면과 학습, 두뇌가 수면 중에 하는 일
수면 중에 두뇌는 우리가 학습 한 것을 다시 복습함으로서 기억을 강화하는 것이 밝혀지고 있다. 일찍이 한 실험은 열 개의 사물을 외우게 한 후 그 사람을 그대로 깨어있게 한 후 8시간 후에 그 결과를 검사한 것과 그것들을 외우게 한 후 잠을 8시간 자게 한 후 그 결과를 검사하여 비교한 실험이 있다. 그 결과를 각 각 깨어 있은 후와 잠을 자게 한 경우를 비교한 했는데 여기에는 상당히 큰 차이를 보이고 있다. 즉 깨어 있는 경우는 기억하고 있는 것이 20% 이하인데 잠을 잔 경우는 60%에 이르고 있다.
최근에 하버드 의대의 스팈골드(Stickgold) 등도 실험을 통해 다음과 같은 것을 알아냈다. 그들은 오른손잡이의 피험자에게 그들의 왼손으로 가능한 한 빨리 연속된 숫자 예컨대 5-6-6-2-5 같은 수를 타자하도록 했다. 하루 중 어느 때 그 연습을 하던 60분 연습 후에 그 정확도는 60-70%가 되었다. 그런데 아침에 연습한 사람을 12시간 후에 다시 테스트했는데 의미 있는 변화가 없었다. 그러나 저녁에 연습한 사람을 밤에 잠 잔 후에 다시 테스트했는데 속도에 있어 15-20% 정확도에 있어 30-40% 더 증가했었다. 공부하는데 잠을 이용할 가치가 있다.
그리고 오늘날 과학자들은 잠 속에서의 신경세포들의 복습 상황을 직접 기록할 수 있게도 되었다. 최근에 이르러 여러 세포들에 있어 하나하나의 세포의 변화를 동시에 기록해 낼 수 있는 작고 강력한 전극의 만들어져 그것을 가지고 세포들이 잠자는 사이에 이러난 변화를 알아 볼 수 있게 되었다. 애리조나(Arizona) 대학의 신경학자 맥나튼(McNaughton)은 낮에 활성화 되어 있던 세포 예건데 동물이 미로를 찾아가는 것을 배우는데 활성화되었던 꼭 같은 신경세포가 수면 중에도 다시 활성화 되는 것을 알아내었다.
“기본적으로 두뇌는 최근에 저장한 자료를 다시 복습하고 있는 것이다 결국 두뇌는 이들 유형을 영원한 연결고리 속으로 굳건히 해 놓기 위해 노력 하고 있는 것이다.”라고 그는 말하고 있다. 위스콘신 대의 토노니(Tononi) 등은 깨어 있을 때에 어떤 새로운 기술을 배우기에 바빴던 두뇌의 특정 부분은 그 기술을 향상시키기 위하여 잠잘 때 훨씬 더 많은 서파(slow wave )의 수면을 요구하고 있음을 지난 6월 네이처(Nature)지에 발표했다. 뇌는 그 부분에서 수면 중 서파가 크면 클수록 다음 날 그만큼 더 그 기술이 잘 터득되었었다고 토니는 말하고 있다.
수면이 학습에 좋다는 것이 결과만이 아니라 그 메커니즘이 밝혀져 가고 있는 것이다. 수면은 이렇게 공부에 유익한 일을 한다.
두뇌는 학습의 일뿐만 아니라 또한 잠자는 사이에 신경전달물질의 수치가 정상화시키고 활성 산소와 같은 폐기물들을 처리한다.
숙면의 방법들
어떻게 잠을 잘 잘 수 있는가에 대한 전문가의 의견들은 다음과 같다.
메모리 바이블의 저자 개리 스몰박사는 이렇게 말한다. 밤에 잠을 잘 자기 위해선 낮잠을 피하라. 낮에 어떻게 해서 깨어 있을 수만 있다면 만성불면증도 며칠 내로 정복할 수 있다. 취침한 시간 전에 운동이나 흥분을 피하라. 매일 똑 같은 시간에 잠자리에 들어라. 불을 끄고 편안한 자세로 긴장을 풀어라. 20분이 지나도 잠이 안 들면 일어나서 다른 일을 하다 다시 잠자기를 시도하라.“
서울대의 서유헌 박사는 이렇게 말한다. 요약하면 다음과 같다.수면에 집착하지 마라. 편한 마음으로 잠자리에서 책을 읽다보면 의외로 잠이 빨리 온다. 벽시계 같은 것은 눈앞에서 치워라. 정해진 시간에 자라. 낮잠을 자지마라. 따뜻한 물로 목욕하라. 그러나 너무 뜨거운 물은 안 된다. 배고픈 상태로 자지 마라. 술 대신 우유를 마시라. 늦은 오후나 밤 운동을 삼가라. 걱정을 가지고 침실로 가지 말라
신경학자이며 두뇌질병의 치료 전문가의 퍼얼머터(Perlmutter) 박사는 적당한 수면시간을 7-8시간으로 이라고 하면서 숙면에 대해 다음과 같이 말한다. 요약하면 다음과 같다. 질병이 있으면 잠을 잘 잘 수 없으므로 그 질병을 치료하라. 커피나 그 밖의 탄산 청량음료(soft drink) 등을 마셔 카페인의 양을 늘리지 말라. 적어도 잠자기 3시간 전에는 담배를 피우지 말라, 니코틴은 자극제이다. 운동의 결핍은 불면증의 주요원인이므로 운동을 하되 잠자기 너무 가까워서 하면 불면을 야기 시킨다. 나이가 먹어 가면 멜라토닌의 양이 줄어들고, 그것이 나이 많은 사람들에게 있어 잠을 잘 못 자게 되는 원인으로 많은 과학자들이 믿고 있다. 멜라토닌을 복용해보라.
